Билет № 4
1. Металлы: положение этих химических элементов в
периодической системе, строение их атомов (на примере атомов натрия,
магния, алюминия). Характерные физические свойства металлов.
Химические свойства металлов: взаимодействие с кислородом, водой,
кислотами.
Элементы, образующие простые вещества – металлы,
занимают левую нижнюю часть периодической системы (для
наглядности можно сказать, что они расположены влево от
диагонали, соединяющей Be и полоний, №84), также к ним
относятся элементы побочных (Б) подгрупп.
Для атомов металлов характерно небольшое число электронов на
внешнем уровне. Так, у натрия на внешнем уровне расположен 1 электрон,
у магния – 2, у алюминия – 3 электрона. Эти
электроны сравнительно слабо связаны с ядром, что обуславливает
характерные физические свойства металлов:
- электрическую проводимость,
- хорошую теплопроводность,
- ковкость, пластичность.
- Металлы также отличает характерный металлический блеск.
В химических реакциях металлы выступают в роли восстановителей:
1. При
взаимодействии с кислородом металлы образуют оксиды, например, магний
сгорает с образованием оксида магния:
2Mg + O2 = 2MgO
Наиболее активные металлы (щелочные) при горении на воздухе
образуют пероксиды:
2Na + O2 = Na2O2
(пероксид натрия)
2. Активные
металлы, например, натрий, реагируют с водой с образованием гидроксидов:
2Na + 2HOH = 2NaOH + H2↑
или оксидов, как магний при нагревании:
Mg + H2O = MgO + H2↑
3. Металлы,
расположенные в электрохимическом ряду напряжений левее водорода (Н),
вытесняют водород из кислот (кроме азотной). Так, цинк реагирует с
соляной кислотой с образованием хлорида цинка и водорода:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Металлы, в том числе правее водорода, за исключением золота и
платины, реагируют с азотной кислотой, с образованием различных
соединений азота:
Cu + 4HNO3 (конц.) = Cu(NO3)2
+ 2H2O + 2NO2↑
Коэффициенты в этих уравнениях легче расставить методом
электронного баланса. Проставляем степени окисления:
Cu0 + 4HN+5O3
= Cu+2(NO3)2
+ 2H2O + 2N+4O2↑
Записываем элементы с изменившейся степенью окисления:
Cu0
– 2e–
→ Cu+2 |
2*
|
1** |
- восстановитель |
N+5
+ 1e–
→ N+4 |
2 |
- окислитель |
*
наименьшее общее кратное для добавленных
и
отнятых электронов
** коэффициент для вещества, содержащего этот элемент,
получаем делением наименьшего общего кратного на число добавленных или
отнятых электронов
2. Опыт. Получение и собирание кислорода.
Доказательство наличия кислорода в сосуде.
В школьной лаборатории кислород чаще получают разложением перекиси
водорода
в присутствии оксида марганца (IV):
2H2O2 = 2H2O
+ O2↑
или разложением перманганата калия при нагревании:
2KMnO4 = K2MnO4
+ MnO2 + O2↑
Чтобы собрать газ, сосуд закрывают пробкой с газоотводной
трубкой.
Чтобы доказать наличие кислорода в сосуде, вносят в него
тлеющую лучинку – она ярко вспыхивает.
|